鄒燕
【摘要】物理學習過程的本質(zhì)是物理科學的探究過程,需要探究的物理世界也是個開放的系統(tǒng),這就要求中學物理教學中不斷強化開放式教學的理念,文章基于開放式教學的理念,從物理概念課、實驗課、習題課三種課堂形式討論了物理教學的策略.
【關(guān)鍵詞】 開放式教學;教學策略;物理教學
物理學習過程的本質(zhì)是物理科學的探究過程,需要探究的物理世界也是個開放的系統(tǒng),這就要求中學物理教學中不斷強化開放式教學的理念,才能取得良好的教學實效.本文以高中物理教學中概念課、實驗課、習題課為例,討論了基于開放式教學理念的教學策略.
1 基于開放式教學理念的物理概念課教學策略
開放式物理思維習慣就是要求每位學生在認識物理規(guī)律和物理特征的過程中,對所觀察的物理現(xiàn)象、物理事實、物理過程在大腦中反復加工、合理改造,并不斷修正,而不是禁錮于傳統(tǒng)的物理知識.
1.1 開放式課堂教學的理念要求充分理解開放性的教學目標
由于學生存在的個體差異,對于同一個班級的學生,同一堂物理課,取得的學習效果會有很大的差別,教師對此不能被動接受,而是要充分準備.對學生有分層的教學目標要求,并在這樣的開放性教學目標下,合理設(shè)計教學計劃.
例如在圓周運動向心力加速度的教學中,給出a=V2/R的公式,說明公式中的V和R的含義以及在不同的具體運動情景中分析、比較、計算向心加速度的大小和變化,這是對學生必須達到的教學要求,但對于基礎(chǔ)較好的學生完全可以引導他們自學極限思想推導向心加速度公式,為以后的微元法、極限法打下基礎(chǔ),也為以后的物理競賽訓練伏筆.
1.2 開放式課堂教學的理念要求靈活設(shè)計開放性的教學方案
在具體授課中要有“開放講臺”的意識,要打破教師獨霸講臺的教學組織形式,要充分發(fā)揮學生的主體作用,讓學生依據(jù)已有的物理知識,或者在作好課前預習工作甚至查閱了有關(guān)文獻資料的前提下,自己發(fā)現(xiàn)問題,并走上講臺成為提出問題的主體,一旦問題是學生自己提出,那么就為分析問題和解決問題增加了探索的動力,并且可以在這些常規(guī)的課堂教學關(guān)節(jié)中,適當引入持不同觀點(也可以是采用不同實驗方法或者采用的是不同的思維路徑)的學生間的“討論答辯”的環(huán)節(jié).剛開始嘗試課堂討論答辯可以在教師和學生間開展,最終引導學生相互質(zhì)疑、自學解疑、辯論增疑、最后由教師啟發(fā)釋疑,讓課堂教學過程成為學生開放式思維的鍛煉過程,成為學生探究能力的提高手段.
例如 在講解電場強度概念的時候,可以讓學生思考“怎樣描述電場的強弱?”這個問題,通過學生的討論激發(fā)學生的思維,同時教師可以以氣球探測風速的例子來引導學生解決問題.
2 基于開放式教學理念的物理實驗課教學策略
學生對物理課堂演示實驗十分有興趣,甚至有的學生為了看清演示實驗,身體幾乎站了起來.演示實驗教學中學生是實驗觀察的主體,而并非是實驗操作的主體,這和教學中學生是主體的教育理論相違背,解決這個問題就必須引入開放的理念,具體有以下幾個方法:
2.1 演示實驗操作者的開放替換
在教學時間、學生能力允許的情況下將演示實驗操作者大膽替換一下,即以往是教師操作改為由教師先演示一遍或在傍邊指導,請一名學生或多名學生來替代教師的實驗操作角色,變教師演示實驗為“學生單組演示實驗”,而教師成為了實驗的觀察者,這樣的角色互換需要教師有靈活機智的教學應變能力和假如演示失敗隨后的原因查找能力.
例如 在探究感應電流方向的實驗中,教師先將學生分成若干小組,每個小組設(shè)計不同的實驗來反映感應電流的方向.教師作為觀察者提出一些問題,引導學生總結(jié)出感應電流與磁通量變化的關(guān)系.
2.2 演示實驗器材的開放管理
可以和實驗室管理員協(xié)作,將演示實驗平時不是存放在實驗室的倉庫或櫥窗中,而是一直放置在開放的學生能夠自由出入的實驗室內(nèi),讓學生在新課學習和復習階段均能順利重復書本上有的課堂演示實驗,有條件的實驗室還應該盡量開放實驗器材,鼓勵學生物理實驗設(shè)計,探索和驗證自己的物理猜想或結(jié)論.
例如 共振和聲音的共鳴演示,這些儀器不復雜,讓所有學生都有機會摸索嘗試一下,說不定會有未來的發(fā)明家在這些實驗者中誕生.有的演示實驗可能需要比較大的成本,也有的演示實驗有一定危險需要實驗員在傍邊指導才能讓學生開展的,對于這樣的實驗應該采取校校合作的方式,即由幾個學校分擔,重點中學應該在這方面承擔示范作用,并將開放實驗室的實驗內(nèi)容和開放時間及時公布給學生,讓更多的學生共享資源.
3 基于開放式教學理念的物理習題課課教學策略
在物理教學中,習題教學是一個很重要的環(huán)節(jié),可以幫助學生深入理解基本概念,培養(yǎng)分析問題、解決問題和探究科學的能力,從而汲取廣博的物理知識加強習題教學的途徑是引入開放式構(gòu)建的理念,變習題教學為問題教學,及為“開放題教學”.
所謂物理開放題,主要有以下幾個的特征:(一)由實際現(xiàn)象出發(fā)提出問題;(二)問題的不確定性,需要加入假設(shè),需要收集和變換已知條件;(三)沒有現(xiàn)成的解題模式,答案的不確定開放性,題目有著遷移的可能性四能讓學生通過尋找答案的過程,正確對自己的物理知識和歸納能力有正確的自我評價.
例如 在講授動量定理內(nèi)容時可以引入這樣的例題:基于用木槌把糯米飯打成糍粑的場景,有人據(jù)此編了一道練習題:“已知木槌質(zhì)量為18 kg,木槌剛接觸糍粑時的速度是22 m/s,打擊糍粑0.1 s后木槌靜止,求木槌打擊糍粑時平均作用力的大小.” 解答此題,你是否發(fā)現(xiàn),以上數(shù)據(jù)所描述的是一個不符合實際的情景.哪些地方不符合實際?此題屬于開放性的問題,要求學生能夠運用動量守恒定律并結(jié)合實際情況分析出試題中所存在的問題,不僅訓練了學生對于相關(guān)物理知識規(guī)律的掌握,也培養(yǎng)了學生的批判性思維.
例如 在電磁感應教學中,可選擇以下試題:(2017年北京高考物理試題)發(fā)電機和電動機具有裝置上的類似性,源于它們機理上的類似性.直流發(fā)電機和直流電動機的工作原理可以簡化為如圖1、圖2所示的情景.我們知道,洛倫茲力對運動電荷不做功.那么,導體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過程中起到作用的呢?請以圖2“電動機”為例,通過計算分析說明.題目也屬于開放式問題,要求學生能夠基于模型及物理規(guī)律,從定性及定量兩個角度對問題進行分析,提升學生的科學思維.
4 結(jié)語
基于開放式教學理念的物理教學能夠有效地培養(yǎng)學生的物理思維,將該理念更好地融入物理教學需要不斷地教學實踐,這也需要教師們的不斷探索.
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